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Verfahren zur Herstellung von Gußstücken mit eingegossenen Verstärkungen.
Bei gewissen Gußstücken aus Eisen und Stahl bemerkt man oft eine Durchlässigkeit
des Gusses, ungleiche offene Poren und gelegentliche Auftreibungen oder Blasen,
welche die Ursache sind, daß solche Gußstücke als Ausschuß behandelt werden müssen.
Manchmal erscheinen die Stücke gesund und als vollwertige Güsse, selbst wenig man
sie sorgfältig betrachtet; oft kann man erst im Gebrauch oder nach Druckversuchen
feststellen, daß sie in bezug auf die Dichte fehlerhaft sind.
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Diese Nachteile sind besonders lästig und schwerwiegend für gewisse
Teile, wie Zylinder für Automobile, Flugzeuge, Lokomotiven und hydraulische Pressen,
Röhren o. dgl.
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Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu beheben. Das erstrebte
Ergebnis wird dadurch erreicht, daß man an die Gußmasse während des Gusses ein dichtes
Metallblech oder -blatt von solcher Form und solchen Maßen anlegt, daß die zu verstärkenden
oder dicht zu machenden Wandungen des Gußstücks zu einem Teil aus gewöhnlichem Güß
und beispielsweise zum anderen Teil aus gewalztem oder gestrecktem Metall gebildet
werden, wobei der gewalzte Metallteil ganz oder nur stellenweise die Oberfläche
des Gusses bilden kann. Infolge der Temperatur, welcher das Metallblech beim Gießen
unterwerfen wird, findet zwischen den beiden Bestandteilen eine innige Vereinigung
statt.
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Die so erhaltenen Wandungen sind dicht geworden und werden durch die
Anwesenheit des Metallblechs verstärkt.
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Andererseits wirkt die Gegenwart des gewalzten oder gestreckten Metallblattes
beim Gießen chemisch und physikalisch auf die Güte des Gusses ein, der sich in unmittelbarer
Nachbarschaft des Metallblattes befindet. Es findet beispielsweise eine Entkohlung
des Gusses bei der Berührung mit dem weichen Stahlblech statt, das Korn des Gußstücks
wird feiner, und infolgedessen wird der Guß widerstandsfähiger und dichter.
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Die verwendeten Metallbleche werden ge-«-öhnlich durch Walzen hergestellt
und haben j e nach ihrer besonderen Anwendung flache oder gewölbte, auch rohrförmige
Gestalt, sie können als getriebene oder gezogene Rohre angewendet werden und können
mit einem geeigneten Metall- oder sonstigen Überzug versehen sein: So können die
Metallauflagen beispielsweise zuvor verzinnt werden.
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Die Form dieser Metallblätter hängt notwendigerweise von der Form
der Wandungen des Gußstücks ab. Wenn die Erfindung auf einen zylindrischen Körper
(Motorzylinder, Druckzylinder, Rohr) angewendet werden soll, besteht die Metallauflage
aus einem Rohr oder einem rohrförmig gebogenen Blech. Wenn die Metallauflage andererseits
bei Wandungen von komplizierterer Form benutzt werden soll, wie bei Zylinderblöcken,
Ventilkammern o. dgl., so werden die Auflagen gewöhnlich durch Treiben oder Ziehen
erhalten.
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Es ist bekannt, Metallbleche o. dgl. in das Innere von Gußstücken
während des Gusses einzubetten, während nach vorliegender Erfindung die Metallblätter
oder Bleche o. dgl. auf die Oberfläche der eigentlichen Gußkörper (sei es der inneren
oder der äußeren) aufgebracht werden.
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Dadurch, daß nach der Erfindung die Metallbleche auf die Oberfläche
des Gußstückes aufgebracht werden, entstehen folgende besondere Vorteile: r. Wenn
man das Metallblech auf eine der Flächen des Gußstückes aufbringt, entsteht für
den Guß eine gewissermaßen teilweise aus Metall gefertigte Form; durch diese wird
ein Abbröckeln des Sandes und ein möglicher Zerfall der Form oder des Kerns verhindert.
Wenn man ein Metallblech auf die Innenfläche, ein zweites auf die Außenfläche bringt,
entsteht gewissermaßen eine vollständig metallische Form.
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2. Das Metallblech, welches sich gleichmäßig gegen eine große Oberfläche
der Form oder des Gußkerns stützt, verhindert das Zusammenfallen und die Formveränderung
dieser Einrichtungen.
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3. Da das Metallblech auf eine der Flächen des Gußstückes aufgebracht
werden soll, ist es leicht, beim Gießen das Blech an seinem richtigen Platz zu halten,
der sich von selbst dadurch ergibt, daß das Blech an die Wandung der Form sich anlegt.
Wenn man andererseits nach dem bekannten Verfahren das Metallblech in die Mitte
oder überhaupt in irgendeine Lage zwischen den Wandungen der Form einbringen will,
muß man es mit Hilfe besonderer Einrichtungen stützen, um es an seinem Platz zu
halten.
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q.. Wenn das Metallblech auf einer der
Flächen des
Gußstückes angeordnet ist, bleibt für den eigentlichen Guß die größtmöglichste Stärke
in bezug auf die Gesamtstärke des fertigen Stückes übrig. Das bedeutet, daß die
Form auch noch dann durch den Guß gut ausaefüllt werden kann, wenn bei einer Anordnung
des Metallblechs im Innern des eigentlichen Gußstückes die jeweiligen Zwischenräume
zwischen Metallblech und Form für sich allein genommen zu klein werden würden, um
einen guten Guß zu ermöglichen. Im übrigen kann bei geringer Dicke des Gusses bei
eingebettetem Metallblech bei der Bearbeitung der Guß teilweise weggenommen werden.
Diese Übelstände sind auch anderweit erkannt worden, und man hat versucht, sie dadurch
zu l:ehe:--en, daß man die in Gußstücke einzulagernden Metallbleche durchlöchert.
Damit verliert man aber eine der wichtigsten Wirkungen der Aufbringung geschlossener
Bleche auf Gußstücke, nämlich die Dichtmachung poröser Gußstücke.
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5. Wenn das Metallblech in den Guß in bekannter Weise eingebracht
wird, muß ihm eine gewisse Steifigkeit gegeben werden, was beispielsweise durch
eingepreßte Rillen geschieht. Die dadurch hervorgerufenen Unregelmäßigkeiten der
Oberfläche des Metallblechs bewirken aber Wirbel und Blasen in dem schmelzflüssigen
Metall.
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6. Das Aussehen der Gußstücke mit den nach der Erfindung aufgelegten
Metallblechen ist gleichmäßiger, und man erhält eine sehr glatte und einheitliche
Wandung.
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7. Die Benutzung eines geschlossenen Metallblechs gestattet, auch
dann dichte Gußstücke zu erhalten, wenn der Guß selbst porös ist. Daraus folgt,
daß man keine Schwierigkeiten hat, Stücke, wie Zylinder von Automobilmotoren, wagerecht
zu gießen, was das Formen mit Hilfe der Maschine erleichtert.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar einmal in Anwendung auf einen Zylinder eines Explosionsmotors,
das andere Mal in Anwendung auf ein Rohr.
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Abb. i ist ein Schnitt durch einen Motorzylinder mit den angegossenen
zugehörigen Teilen; Abb. 2 ist ein Schnitt durch ein Rohr.
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In Abb. i bedeutet i ein rohrförmiges Metallblech, das auf die Außenwandung
des zylindrischen Teils des eigentlichen Motorzylinders aufgelagert ist. 2 ist ein
gebogenes Metallblech, das auf den Boden des Motorzylinders aufgelegt ist. 3 ist
ein zylindrisches Metallblech, das um die Ansaugeleitung herumgelegt ist. 4 ist
ein Metallblech, das 'um die Führung für die Auspuffventilstange herumliegt. 5 ist
ein zylindrisches Metallblech, das um den Sitz der Zündkerze herumliegt.
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Je nach den Umständen des Einzelfalls, der Art des Metalls und der
Art der Gußstücke kann man Bleche oder Metallblätter oder Rohre jeder Form und Zusammensetzung
benutzen, die sich gegen die Gußfläche anlegen.
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In Abb. 2 ist ein Rohr dargestellt, welches einen um die Außenfläche
liegenden Blechzylinder 6 und einen gegen die Innenfläche sich anlegenden Blechzylinder
7 zeigt.
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Im Falle des Gusses komplizierterer Stücke, -wie von Zylinderblöcken
für Explosionsmotoren oder anderen Stücken, die verschiedene Stärke aufweisen, wird
durch die Benutzung der Metallbleche nach der Erfindung ein ungleiches Schwinden
des Gusses vermieden; infolgedessen fallen auch die Dichtigkeitsfehler an den Stellen,
wo ein scharfer Übergang einer Gußstärke auf eine größere erfolgt, fort.
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Man betrachte beispielsweise die Stelle 8 (Abb. i), wo die Außenwandung
9 der Kammer für das Kühlwasser sich mit dem eigentlichen Zvlinder vereinigt. Der
Gießer weiß, daß beim Abkühlen des Stückes sich gerade an dieser Stelle Fehler in
der Dichtigkeit zeigen, die auf Risse oder porösen Guß zurückzuführen sind.
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Durch die Benutzung eines Metallblech nach der Erfindung werden insbesondere
also die folgenden Vorteile erreicht: i. Der eigentliche Zylinder wird gegossen,
als -wenn er aus einer Wandung von gleichmäßiger Stärke hergestellt -wäre, -was
einen besonders regelmäßigen Guß gestattet, d. h. .einen Guß ohne Wirbel und Verbindungsstellen.
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2. Die Nachteile des Schwindens, die beim Abkühlen an den Stellen
auftreten, wo ein schroffer Übergang der Gußquerschnitte vorliegt (wie bei 8), fallen
fort, weil die übermäßige Dicke sich in Wirklichkeit durch das Metallblatt in zwei
Teile teilt, so daß das Schwinden an diesen Stellen so vor sich geht, als wenn man
an diesen Stellen zwei getrennte Gußstücke von gewöhnlicher Dicke hätte.